FR2633470A1 - METHOD FOR DEMODULATING AND DEMODULATING DIGITAL CONSTANT ENVELOPE AMPLITUDE SIGNALS IN CONTINUOUS PHASE AND / OR FREQUENCY MODULES - Google Patents

METHOD FOR DEMODULATING AND DEMODULATING DIGITAL CONSTANT ENVELOPE AMPLITUDE SIGNALS IN CONTINUOUS PHASE AND / OR FREQUENCY MODULES Download PDF

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Abstract

L'invention s'applique à la démodulation de signaux numériques composés par des suites de symboles de durée T transmis au moyen de sauts de phase et/ou de fréquence. Le procédé consiste à échantillonner 1, la phase du signal modulé détecté, à l'intérieur de chaque durée symbole T au moyen d'un peigne d'impulsions d'échantillonnage obtenu à partir de N impulsions d'horloges régulièrement espacées d'un intervalle de temps égal à T/N; à calculer 1 l'angle de phase différentielle d intersymbole pour chaque échantillon de phase du symbole courant détecté; à coder 4 chaque angle de phase différentielle d en lui attribuant un coût de codage; à calculer 4 les sommes des coûts de codage pour les échantillons de même rang symbole appartenant à un nombre déterminé L de symboles consécutifs; à mémoriser 4, parmi les N sommes obtenues celle qui donne le résultat le plus grand; à prendre 4 comme horloge de synchronisation symboles, l'horloge qui dans le peigne d'impulsions possède le même rang que le rang des échantillons qui ont conduit à la somme la plus grande et à décoder 5 l'angle de phase différentielle qui possède le même rang que l'échantillon mémorisé. Application : transmissions numériques de signaux radioélectriques.The invention applies to the demodulation of digital signals composed of series of symbols of duration T transmitted by means of phase and / or frequency jumps. The method consists in sampling 1, the phase of the modulated signal detected, within each symbol duration T by means of a comb of sampling pulses obtained from N clock pulses regularly spaced by an interval time equal to T / N; calculating the d intersymbol differential phase angle for each phase sample of the detected current symbol; in coding 4 each differential phase angle d by assigning a coding cost to it; in calculating 4 the sums of the coding costs for the samples of the same symbol rank belonging to a determined number L of consecutive symbols; in memorizing 4, among the N sums obtained the one which gives the greatest result; to take 4 as symbol synchronization clock, the clock which in the pulse comb has the same rank as the rank of the samples which led to the greatest sum and to decode 5 the differential phase angle which has the same rank as the stored sample. Application: digital transmission of radio signals.

Description

Procédé de démodulation et démodulateur de signaux numériques d'amplitudeDemodulation method and demodulator of digital amplitude signals

d'enveloppe constante modulésmodulated constant envelope

en phase et/ou en fréquence de façon continue.  in phase and / or in frequency continuously.

La présente invention concerne un procédé de démodula-  The present invention relates to a demodulation method

tion et un démodulateur de signaux numériques d'amplitude d'en-  digital amplitude demodulator and demodulator

veloppe constante modulés en phase et/ou en fréquence de façon continue. Elle concerne notamment les procédés de démodulation de signaux radioélectriques porteurs d'informations numériques,  constant veloppe modulated in phase and / or in frequency continuously. It relates in particular to the demodulation methods of radio signals carrying digital information,

et leurs utilisations dans les systèmes de transmission de l'in-  and their uses in transmission systems of the in-

formation par paquets ou en évasion de fréquence.  packet formation or frequency evasion.

Dans ces procédés, les données à transmettre sont conver-  In these methods, the data to be transmitted are conver-

ties sous la forme de suites de symboles de durée constante formant l'intervalle Baud de la transmission pour moduler en fréquence ou en phase de façon continue une onde porteuse d'amplitude d'enveloppe constante. Leur Intérêt réside surtout dans le fait qu'ils conduisent à des occupations en fréquence plus faibles que celles des systèmes de transmission connus sous les abréviations FSK ou PSK des désignations anglo saxonnes "Frequency Shift Keying" et "Phase Shift  in the form of constant-duration symbol sequences forming the baud interval of the transmission for continuously modulating frequency or phase a carrier wave of constant envelope amplitude. Their interest lies mainly in the fact that they lead to lower frequency occupations than those of the transmission systems known by the abbreviations FSK or PSK of the Anglo-Saxon designations "Frequency Shift Keying" and "Phase Shift".

Keying" qui utilisent des symboles de forme rectangulaire.  Keying "that use rectangular shaped symbols.

Un exemple de système mettant en oeuvre un procédé de modulation à porteuse modulée en phase de façon continue et d'amplitude d'enveloppe constante est connu de la demande de  An example of a system implementing a continuous phase-modulated carrier modulation method and a constant envelope amplitude is known from the application of FIG.

brevet français n 82 08043.French Patent No. 82,08043.

Selon le système de modulation décrit, le modulateur  According to the modulation system described, the modulator

d'émission comporte, un codeur qui fait correspondre aux don-  includes an encoder that matches the data

nées ou symboles à transmettre des valeurs discrètes de sauts de phase et un synthétiseur de symboles qui élabore en fonction des informations fournies par le codeur une forme de variation de phase continue à pente minimale, exprimée en fonction du temps par une loi polynomiale. Le démodulateur de réception utilise une démodulation synchrone et procède par corrélation pour récupérer les instants caractéristiques de la modulation et de la dérive en fréquence entre les porteuses d'émission et de réception. Ce système présente l'avantage d'occuper une largeur de bande de fréquence faible eu égard au débit des Informations qu'il transmet et de permettre par exemple des transmissions de données à 16 K bits/s dans des canaux larges de 25 KHz avec  or symbols to transmit discrete values of phase hops and a symbol synthesizer that elaborates according to the information provided by the encoder a form of continuous phase variation with minimal slope, expressed as a function of time by a polynomial law. The receive demodulator uses synchronous demodulation and proceeds by correlation to recover the characteristic times of modulation and frequency drift between the transmit and receive carriers. This system has the advantage of occupying a low frequency bandwidth with respect to the bit rate of the information it transmits and allowing, for example, transmissions of data at 16 K bits / s in wide channels of 25 KHz with

une atténuation à l'extérieur du canal de 50 dB.  an attenuation outside the channel of 50 dB.

Cependant, le démodulateur s'avère compliqué à réaliser  However, the demodulator is complicated to achieve

lorsque les systèmes de transmission de données ont à transmet-  when the data transmission systems have to transmit

tre des données par paquets ou en évasion de fréquence du fait  be data packet or frequency evasion of the fact

notamment de la complexité du dispositif d'estimation de l'hor-  in particular the complexity of the system for estimating the hor-

loge symbole qui est employé. Comme celui-cl possède une fonc-  symbol box that is used. Since this one has a func-

tlon spécifique pour estimer la composante continue et une fonc-  specificity to estimate the DC component and a function

tion spécifique pour estimer l'horloge symbole conditionnée par l'estimation de la composante continue, les effets dus au bruit  to estimate the symbol clock conditioned by the estimation of the DC component, the noise effects

naturel de la transmission et à la dérive en fréquence de l'os-  transmission and frequency drift of the os-

cillateur pilote de réception relativement à celle de l'oscilla-  pilot pilot of reception relative to that of the oscilla-

teur d'émission ne sont pas dissociés. Il en résulte que les performances du circuit de synchronisation vont en se dégradant  issuers are not dissociated. As a result, the performance of the synchronization circuit is degrading

à mesure que la transmission est entachée de bruit.  as the transmission is tainted by noise.

Le but de l'invention est de palier les Inconvénients précités.  The object of the invention is to overcome the above-mentioned disadvantages.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de démo-  For this purpose, the subject of the invention is a demolition process

dulation de signaux numérique d'amplitude d'enveloppe constante et modulés en phase et/ou en fréquence de façon continue, les signaux numériques étant composés par des suites de symboles de même durée T et juxtaposés les uns aux autres dans le temps, les symboles étant transmis au moyen de sauts de phase et/ou de fréquence, caractérisé en ce qu'il consiste: - à détecter la phase du signal modulé sous la forme d'un signal d'amplitude variable fonction des variations de phase du signal modulant; - à échantillonner, suivant une période d'échantillonnage égale à T/N. la phase du signal modulé détecté, à l'intérieur de chaque durée symbole T au moyen d'un peigne d'impulsions d'échantillonnage obtenu à partir de N impulsions d'horloges régulièrement espacées d'un intervalle de temps égal à T/N;  digital signal modulation of constant envelope amplitude and modulated in phase and / or in frequency continuously, the digital signals being composed of sequences of symbols of the same duration T and juxtaposed with each other in time, the symbols being transmitted by means of phase and / or frequency jumps, characterized in that it consists in: detecting the phase of the modulated signal in the form of a variable amplitude signal as a function of the phase variations of the modulating signal; - to sample, according to a sampling period equal to T / N. the phase of the modulated signal detected, within each symbol duration T by means of a sampling pulse comb obtained from N clock pulses evenly spaced by a time interval equal to T / N ;

- à caleuler l'angle de phase différentielle d0 sépa-  - to calise the differential phase angle d0 sepa-

rant chaque échantillon de phase d'un symbole courant détecté, de l'échantillon de même rang situé dans le symbole détecté au temps symbole précédent; - à coder chaque angle de phase différentielle dO en lui attribuant un coût de codage dépendant de son amplitude; - à calculer les sommes des coûts de codage pour les échantillons de même rang appartenant à un nombre déterminé L de symboles consécutifs; - à identifier, parmi les N sommes obtenues celle qui donne le résultat le plus grand en mémorisant le rang occupé dans chaque symbole par les échantillons correspondants - à prendre comme horloge de synchronisation symboles, pour définir les instants de synchronisation du démodulateur, l'horloge qui dans le peigne d'impulsions possède le même rang que le rang de l'échantillon mémorisé;  ranting each phase sample of a detected current symbol, of the sample of the same rank located in the detected symbol at the preceding symbol time; - Coding each differential phase angle dO by assigning a coding cost dependent on its amplitude; to calculate the sums of the coding costs for the samples of the same rank belonging to a determined number L of consecutive symbols; identifying, among the N sums obtained, the one that gives the largest result by memorizing the rank occupied in each symbol by the corresponding samples, to be taken as a symbol synchronization clock, to define the synchronization instants of the demodulator, the clock which in the pulse comb has the same rank as the rank of the stored sample;

- et à décoder l'angle de phase différentielle qui pos-  - and to decode the differential phase angle that pos-

sède le même rang que l'échantillon mémorisé..  ranks the same as the stored sample.

Elle a également pour objet, un démodulateur pour la mise  It also has a purpose, a demodulator for setting

en oeuvre du procédé précité.of the aforementioned method.

L'invention a pour avantage qu'elle permet une acquisi-  The invention has the advantage that it allows for

tion rapide de l'horloge symbole compatible avec la longueur des  the symbol clock compatible with the length of the

paliers caractéristiques des transmissions en évasion de fré-  characteristic stages of transmission in frequency evasion.

quence. Ce résultat est obtenu grâce à la méthode relativement  accordingly. This result is obtained thanks to the relatively

simple utilisée pour récupérer l'horloge symbole.  simple used to retrieve the symbol clock.

Cette simplicité résulte du fait que l'estimation de l'horloge symbole est effectuée selon un seul et même concept quelle que soit la cause de la fluctuation 'du rythme, qui peut  This simplicity results from the fact that the estimation of the symbol clock is carried out according to one and the same concept whatever the cause of the fluctuation of the rhythm, which can

être due soit à un retard constant entre l'émission et la récep-  be due either to a constant delay between transmission and reception

tion, soit à une dérive en fréquence des fréquences de référen-  tion or drift in frequency of reference frequencies.

ces des postes, soit à une dérive en fréquence due à l'effet  these posts, either to a frequency drift due to the effect

Doppler, soit encore au bruit gaussien entachant normale-  Doppler, that is to say to the Gaussian noise

ment chaque transmission.each transmission.

D'autre part, les performances par rapport aux systèmes antérieures doivent normalement être améliorées du fait qu'un véritable filtrage en phase et non en fréquence est opéré par le système proposé et qu'une corrélation plus fine est obtenue pour  On the other hand, the performance compared to previous systems should normally be improved because true phase and non-frequency filtering is done by the proposed system and a finer correlation is obtained for

la recherche de la synchronisation.the search for synchronization.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention  Other features and advantages of the invention

apparaîtront ci-après à l'aide de la description faite en regard  will appear below with the help of the description made opposite

des dessins annexés qui représentent: La figure 1 une courbe pour rappeler le principe de la modulation de phase continue;  attached drawings which represent: Figure 1 a curve to recall the principle of continuous phase modulation;

La figure 2 le principe de l'échantillonnage mis en oeu-  Figure 2 the principle of sampling implemented

vre par l'invention pour l'obtention d'échantillons de phase 1 5 différentielle; La figure 3 une représentation connue d'un diagramme de l'oeil correspondant A une modulation A phase continue à 5 états; Les figures 4 à 6 une illustration des fonctions coûts utilisées comme critère de synchronisation; La figure 7 un mode de réalisation d'un démodulateur selon l'invention; La figure 8 un mode de réalisation du bloc de calcul de phase différentielle de la figure 7;  by the invention for obtaining differential phase samples; FIG. 3 a known representation of a diagram of the eye corresponding to a continuous phase modulation with 5 states; Figures 4 to 6 an illustration of the cost functions used as synchronization criterion; Figure 7 an embodiment of a demodulator according to the invention; Figure 8 an embodiment of the differential phase calculation block of Figure 7;

La figure 9 un mode de réalisation du bloc de mémorisa-  FIG. 9 an embodiment of the memory block

tion de la phase différentielle de la figure 7; La figure 10 un mode de réalisation du bloc de calcul de l'horloge de synchronisation de la figure 7; La figure 11 un graphe en trois dimensions de répartition de la fonction coût tenant compte de la dérive en fréquence de la porteuse; La figure 12 une vue de dessus du graphe de la figure 11; La figure 13 un mode de réalisation du démodulateur de  the differential phase of FIG. 7; FIG. 10 an embodiment of the calculation block of the synchronization clock of FIG. 7; Figure 11 a three-dimensional graph of distribution of the cost function taking into account the frequency drift of the carrier; Figure 12 a top view of the graph of Figure 11; Figure 13 an embodiment of the demodulator of

l'invention muni d'un dispositif de correction de dérive.  the invention provided with a drift correction device.

La courbe de la figure i retrace la loi de variation de phase 0(t) d'un signal à enveloppe constante obtenu suivant le principe connu de la modulation de phase à phase continue. Sur  The curve of FIG. 1 traces the phase variation law 0 (t) of a constant envelope signal obtained according to the known principle of phase-phase modulation. Sure

cette courbe les points marqués O, +11/2, -Â1, -11/2 etc... repré-  this curve the points marked O, +11/2, -Â1, -11/2 etc ... represent

sentent des états pris par la phase 0(t) du signal pour trans- mettre les différents symboles Sn qui caractérisent une transmission, chaque symbole étant représenté par un état de  sense states taken by the phase 0 (t) of the signal to transmit the different symbols Sn which characterize a transmission, each symbol being represented by a state of

phase déterminé.phase determined.

Comme décrit dans le brevet français précité, 11 est donné la même valeur de phase et la même pente à l'origine de chaque symbole S et à l'extrémité du symbole Sn 1 qui n n-i  As described in the aforementioned French patent, 11 is given the same phase value and the same slope at the origin of each symbol S and at the end of the symbol Sn 1 which n n-i

le précède, d'autre part, la pente maximale de la courbe repré-  it precedes it, on the other hand, the maximum slope of the curve

sentative de la phase 0(t) est minimale entre les états de phase successifs de façon à réduire au maximum la largeur du  phase (t) is minimal between successive phase states so as to minimize the width of the

spectre en fréquence occupée. En adaptant une solution poly-  frequency spectrum occupied. By adapting a poly-

nomiale du troisième degré, la variation de phase entre chaque symbole Sn et Sn-1 est très lente, et la largeur du spectre en fréquence occupée par la modulation est moindre que celle occupée par les modulations type FSK ou MSK citées  third degree, the phase variation between each Sn and Sn-1 symbol is very slow, and the width of the frequency spectrum occupied by the modulation is less than that occupied by the FSK or MSK type modulations cited above.

précédemment.previously.

Suivant l'invention la phase 0t) du signal est échan-  According to the invention, phase 0t) of the signal is

tillonnée de la façon représentée à la figure 2 par un peigne d'échantillonnage dont chaque dent représente une horloge de  in the manner shown in Figure 2 by a sampling comb of which each tooth represents a clock of

synchronisation possible.synchronization possible.

La phase différentielle dO(tnk) mesurée entre deux échantillons successifs est égale à dO(tnk) 0(tn,k) - 0(tn,k-T) (1) avec tnk = nT * kte avec te = T/N o: N est le nombre total d'horloges de synchronisation  The differential phase dO (tnk) measured between two successive samples is equal to dO (tnk) 0 (tn, k) - 0 (tn, kT) (1) with tnk = nT * kte with te = T / N o: N is the total number of synchronization clocks

- t est la période d'échantillonnage de la phase différen-  - t is the sampling period of the differential phase

tielle - T est la période symboletielle - T is the symbol period

et k est un nombre entier compris entre O et N-1.  and k is an integer from 0 to N-1.

Pour réaltsér de façon fiable le décodage des symboles, l'horloge symbole est estimée avec précision en tenant compte du  To reliably decode the symbols, the symbol clock is accurately estimated taking into account the

fait que l'instant de décision choisi pour le décodage est régu-  fact that the decision instant chosen for the decoding is

lièrement espacé dans le temps d'une période symbole et qu'il ne  periodically spaced in time from a symbol period and that it does not

coïncide pas nécessairement avec l'instant de synmchronisation.  does not necessarily coincide with the moment of synchronization.

L'instant de synchronisation t correspond à l'empla-  The synchronization instant t corresponds to the location

o cernent du diagramme de l'oeil Figure 3 o l'information de synchronisation est la plus dense. Cet instant est défini par un  o Figure 3 o The timing information is the most dense. This moment is defined by a

nombre déterminé de valeurs d'échantillons de phase différen-  number of different phase sample values

tielle a = d0(to) pour lesquels la différence minimale prise en valeur absolue entre deux échantiilons est la plus  tielle a = d0 (to) for which the minimum difference taken in absolute value between two samples is the most

grande possible pour que l'immunité au bruit sclt la plus grande.  large possible so that the noise immunity sclt the greatest.

Cependant, comme les valeurs exactes de ai ne sont  However, as the exact values of ai are not

jamais atteintes à cause du bruit et des imperfections technolo-  never reached because of noise and technological imperfections

giques, l'instant de synchronisation ne peut être évalué qu'en estimant la distance qui sépare les valeurs des échantillons  The synchronization instant can only be evaluated by estimating the distance between the values of the samples

mesurés des valeurs exactes des échantillons ai qui correspon-  the exact values of the samples ai corresponding to

dent réellement à l'instant de synchronisation. Cette distance mesure la probabilité de trouver effectivement l'instant de synchronisation et elle est définie, dans ce -pai suit, à l'aide d'une fonction coût dont un exemple de représentation graphique est montré à la figure 4. Cette fonction possède des maximums d'amplitude A lorsque l'échantillon ai de phase différentielle  actually tooth at the moment of synchronization. This distance measures the probability of actually finding the instant of synchronization and is defined, in this - following, using a cost function of which an example of a graphical representation is shown in FIG. amplitude A maximums when the sample has differential phase

dM mesuré correspond exactement aux instants de synchronisa-  dM measured corresponds exactly to the synchronization instants

tion et des valeurs nulles pour les échantillorns de phase diffé-  tion and zero values for the different phase samplings

rentielle dd situés aux milieux des interval!es compris entre  dd located in the middle of the intervals between

les instants exacts de synchronisation successL's. Sur les repré-  the exact moments of synchronization successL's. On the representatives

sentations des figures 4 et 5 les variations de la fonction coût entre chaque point de la courbe d'amplitude nulle et les deux  FIGS. 4 and 5 show the variations of the cost function between each point of the zero amplitude curve and the two

points directement voisins d'amplitudes maximins A sont linéai-  points directly adjacent to maximal amplitudes A are linearly

res, les droites correspondantes ayant des pentes opposées.  res, the corresponding straight lines having opposite slopes.

Cependant selon d'autres variantes de réalisations de l'inven-  However, according to other variants of embodiments of the invention,

tion, le mode de variation linéaire pourra être remplacé par des  tion, the linear variation mode may be replaced by

modes de variation polygoniaux.polygonal variation modes.

L'amplitude maximum A du coût est fixée par la largeur  The maximum amplitude A of the cost is fixed by the width

d'une fenêtre statistique comptée en nombre de symboles et éven-  a statistical window counted as a number of symbols and possibly

tuellement des limitations Imposées par le cahier des charges  Limitations Imposed by the specifications

(longueur d'un palier EVF par exemple).  (length of an EVF bearing for example).

Pour les échantillons a et aimax correspon-  For the samples a and aimax correspon-

dant aux symboles extrêmes de la fenêtre, la symétrie de la fonction coût est celle qui est représentée à la figure 5. Une variante tenant compte d'une non équiprobabllité des échantillons ai est représentée à la figure 6. Selon cette variante, chaque fonction coût relative à un échantillon ai d'un symbole Si présente une amplitude maximum Ai qui lui est propre. Cette amplitude A1 est définie par la relation A1 = A x P1/P o A désigne l'amplitude maximum possible et  At the extreme symbols of the window, the symmetry of the cost function is that shown in FIG. 5. A variant taking into account a non-equiprobablity of the samples ai is shown in FIG. 6. According to this variant, each cost function relating to a sample ai of a symbol Si has a maximum amplitude Ai of its own. This amplitude A1 is defined by the relation A1 = A x P1 / P o A denotes the maximum possible amplitude and

P1 désigne la probabilité d'obtenir l'instant de synchronisa-  P1 is the probability of obtaining the instant of synchronization

tion t confondu avec l'instant d'échantillonnage de la o  tion t coincides with the sampling time of the o

phase différentielle d0.differential phase d0.

Lfestimation de l'horloge a lieu en choisissant celle qui est la plus proche de la position dans le temps de la suite des échantillons d'ordre ai de chaque symbole dont le total des coûts accumulés sur L symboles consécutifs et mesurés à l'aide de la fonction coût décrite précédemment est maximal. Cette estimation statistique est effectuée dans le cas d'un mode de transmission par paquets ou en évasion de fréquence, sur le nombre L des symboles d'un paquet ou d'un palier en évasion de  The estimation of the clock takes place by choosing the one which is closest to the position in time of the sequence of the samples of order ai of each symbol whose total costs accumulated on L consecutive symbols and measured with the aid of the cost function described above is maximum. This statistical estimation is carried out in the case of a mode of packet transmission or frequency evasion, on the number L of the symbols of a packet or a stage in escape from

fréquence. Pour chaque horloge symbole d'indice k d'un ensem-  frequency. For each symbol symbol clock k of a set

ble de N horloges correspond une estimation statistique décrite par une relation de la forme: S (k)=C(d0(tno k))C(d0 (tno+ 1,k) +...+C(d0(tnoL,k)) Si ke désigne l'horloge de synchronisation estimée, celle-cl est déterminée par la somme Sk qui présente le  N clocks correspond to a statistical estimate described by a relation of the form: S (k) = C (d0 (tno k)) C (d0 (tno + 1, k) + ... + C (d0 (tnoL, k )) If ke is the estimated synchronization clock, this one is determined by the sum Sk which presents the

résultat le plus grand.largest result.

Suite à cette estimation deux actions sont menées  Following this estimation two actions are carried out

La première action consiste à corriger l'horloge du démo-  The first action is to correct the clock of the demo-

dulateur pour permettre le recalage de celle-cl sur l'instant  dulator to allow the registration of this one on the moment

d'horloge k précédemment estimé.k clock previously estimated.

La deuxième action consiste à décider du décodage.  The second action is to decide on the decoding.

L'action de correction de l'horloge de démodulation est  The correction action of the demodulation clock is

réalisée via un séquencement interne du démodulateur et s'exé-  performed via an internal sequencing of the demodulator and

cute dans le sens qui ramène à l'horloge symbole prise comme référence, à l'instant Initial, cet instant pouvant être choisi comme le milieu de la plage de temps couverte dans un symbole par toutes les horloges du peigne. Comme l'horloge de décision du décodage n'est pas nécessairement confondue avec l'horloge de synchronisation mais peut présenter un écart constant avec l'horloge de synchronisation, l'instant de décision du décodage doit également être déterminé par une translation dans le même  cute in the sense that returns to the symbol clock taken as a reference, at the initial time, this instant can be chosen as the middle of the time range covered in a symbol by all the clocks of the comb. Since the decision clock of the decoding is not necessarily confused with the synchronization clock but may have a constant difference with the synchronization clock, the decision time of the decoding must also be determined by a translation in the same

sens que celui effectué pour l'instant de synchronisation.  meaning that that carried out for the moment of synchronization.

Un exemple de réalisation d'un démodulateur selon l'inven-  An exemplary embodiment of a demodulator according to the invention

tion est représenté à la figure 7. Il comprend un bloc 1 de calcul de la phase différentielle d0, piloté par une horloge pilote 2, et couplé à un bloc de mémorisation 3, à un bloc de calcul de l'horloge de synchronisation 4 et à un décodeur 5. Le bloc de calcul de l'horloge de synchronisation 4 est couplé  FIG. 7. It comprises a block 1 for calculating the differential phase d 0, driven by a pilot clock 2, and coupled to a storage block 3, to a calculation block of the synchronization clock 4 and to a decoder 5. The calculation block of the synchronization clock 4 is coupled

d'autre part, au bloc de mémorisation 3 et à un bloc de séquence-  on the other hand, at the storage block 3 and at a sequence block

ment et d'asservissement 6.and enslavement 6.

Le bloc de calcul de la phase différentielle 1 est repré-  The calculation block of the differential phase 1 is

senté en détail sur la figure 8. Il comprend un étage de mise en  detailed in Figure 8. It includes an implementation stage.

forme 7, relié à un registre à décalage 8. Le registre à déca-  form 7, connected to a shift register 8. The shift register

lage 8 est couplé à une boucle à verrouillage de phase'composée  lage 8 is coupled to a phase locked loop

par un registre tampon 9, un comparateur d'états 10 et un divi-  by a buffer register 9, a state comparator 10 and a divider

seur programmable 11. Le comparateur d'état 10 est relié à un registre à décalage 13 au travers d'un compteur-décompteur de phase 12. Le compteurdécompteur de phase 12 est relié à une première entrée d'opérande d'un circuit soustracteur 14. La deuxième entrée d'opérande du circuit soustracteur 14 est reliée  11. The status comparator 10 is connected to a shift register 13 through a phase down counter 12. The phase counter 12 is connected to a first operand input of a subtractor circuit 14. The second operand input of the subtractor circuit 14 is connected

à ce registre à décalage 13.to this shift register 13.

Le bloc de calcul de la phase différentielle 1 constitue l'entrée fonctionnelle du démodulateur. Son rôle est de mettre  The differential phase calculation block 1 constitutes the functional input of the demodulator. His role is to put

sous une forme binaire exploitable par le démodulateur, le si-  in a binary form exploitable by the demodulator, the

gnal radio FI en bande de base Issu de systèmes de transposi-  baseband IF radio station Derived from transposi-

tion de fréqi:ence classiques non représentés, obtenu de façon connue en sortie des étages de fréquence intermédiaire d'un récepteur. Cette fonction est assurée de façon connue par l'étage de mise en forme 7 au moyen par exemple d'un circuit comparateur de tension, non représenté, à même de travailler à des fréquen- ces et des tensions compatibles avec le signal d'entrée. A cet égard deux types de mise en forme peuvent éventuellement être effectués. Une première mise en forme peut consister à comparer le signal d'entrée à la valeur moyenne de ce dernier et dans ce 1i cas, le comparateur doit être pourvu d'un système à hystérésis pour évlter des instabilités dans le cas o le signal d'entrée  Conventional frequency transmission not shown, obtained in known manner at the output of the intermediate frequency stages of a receiver. This function is provided in known manner by the shaping stage 7 by means, for example, of a voltage comparator circuit, not shown, able to work at frequencies and voltages compatible with the input signal. . In this respect, two types of formatting may possibly be performed. A first formatting can consist in comparing the input signal with the average value of the latter and in this case, the comparator must be provided with a hysteresis system to avoid instabilities in the case where the signal of Entrance

est faible. Une deuxième mise en forme peut consister à compa-  is weak. A second formatting can consist of comparing

rer le signal d'entrée FI de manière différentielle. L'avantage  Differentially input the IF input signal. The advantage

de ce dernier type de comparaison est qu'il permet une transcrip-  the latter type of comparison is that it allows a transcription

tion parfaite des points o le niveau du signal d'entrée s'an-  point where the level of the input signal is

nule. La deuxième fonction assurée par le bloc de calcul 1 est le calcul de la phase différentielle d0 proprement dit. La première opération qui est exécutée consiste à créer un signal numérique à partir de l'horloge pilote, capable d'être comparé  nule. The second function provided by the calculation block 1 is the calculation of the differential phase d0 itself. The first operation that is performed is to create a digital signal from the master clock, able to be compared

en phase avec le signal d'entrée. Ceci est assuré de façon con-  in phase with the input signal. This is ensured in a way that

nue par une boucle à verrouillage de phase. Cette boucle se  naked by a phase locked loop. This loop is

compose sur la figure 8 des éléments 8 à 11.  composes in figure 8 elements 8 to 11.

Le registre 8 contient les échantillons du signal d'en-  The register 8 contains the samples of the signal of

trée et son contenu est renouvelé avec une précision et périodi-  and its contents are renewed with precision and periodi-

cité égales à celles du diviseur programmable 11.  quoted equal to those of the programmable divider 11.

Le registre tampon 9 permet de stabiliser deux échantil-  The buffer register 9 makes it possible to stabilize two samples.

lons du signal pris successivement et ceci à la fréquence de  of the signal taken successively and this at the frequency of

l'horloge locale.the local clock.

Le comparateur d'états 10 assure une comparaison entre les grandeurs des échantillons contenus dans le registre 9. Il fournit de la sorte sur sa sortie, deux informations qualifiant  The comparator 10 provides a comparison between the quantities of the samples contained in the register 9. It provides in this way on its output, two information qualifying

la croissance ou la décroissance en phase du signal d'entrée.  phase growth or decay of the input signal.

Son évolution temporelle a une précision qui est fixée par le rapport de l'horloge pilote et du signal d'entrée. Le pas d'échantillonnage est par exemple de 10 , si le rapport est le  Its time evolution has a precision which is fixed by the ratio of the pilot clock and the input signal. For example, the sampling step is 10, if the report is the

1/36e de la période du signal d'entrée.  1 / 36th of the period of the input signal.

Les deux informations d'avance de phase (+10 dans l'exemple) et de retard de phase (-10 dans l'exemple) fournies par le comparateur d'états 10 sont appliquées à l'entrée du  The two phase advance information (+10 in the example) and the phase delay (-10 in the example) provided by the state comparator 10 are applied to the input of the

circuit 11.circuit 11.

Le compteur-décompteur 12 effectue la comptabilisation des avances et retards de phase fournis par le comparateur  The up-down counter 12 performs the accounting of the advances and phase delays provided by the comparator

d'états 10. Une avance de phase augmente de une unité le conte-  10. A phase advance increases the

nu du compteur 12 et un retard diminue son contenu de une unité. La sortie du compteur-décompteur 12 peut fournir dans ces conditions la phase absolue 0(t) du signal d'entrée depuis un instant quelconque d'utilisation à la valeur zéro du contenu  naked counter 12 and a delay decreases its content by one unit. The output of up-down counter 12 can provide under these conditions the absolute phase 0 (t) of the input signal from any moment of use to the zero value of the content.

du compteur-décompteur 12.of the down-counter 12.

Le registre à décalage 13 a une structure de registre pile, encore connue sous la désignation anglo-saxonne FIFO qui est l'abréviation de "First in firs out", et forme avec le circuit soustracteur 14, l'élément de calcul de phase différentielle proprement dit. Le circuit soustracteur 14 reçoit en addition les échantillons de phase 0(t) successifs  The shift register 13 has a stack register structure, also known under the Anglo-Saxon designation FIFO which is the abbreviation for "First in firs out", and forms with the subtractor circuit 14, the differential phase calculation element. well said. The subtractor circuit 14 receives in addition the successive phase samples 0 (t).

provenant du compteur/décompteur 12 et reçoit en retranche-  from the up / down counter 12 and receives

ment les échantillons de phase successifs O(tT) Issus du registre à décalage 13 dont le nombre fixe de décalages est égal au rapport de la fréquence d'échantillonnage du signal modulant (He) à la fréquence du signal modulant lui-même (H symbole). L'écart de phase dO(t) obtenu à la sortie du circuit soustracteur 14 vérifie la relation dO(t)=0 (t)-0(t-T)  the successive phase samples O (tT) originating from the shift register 13 whose fixed number of offsets is equal to the ratio of the sampling frequency of the modulating signal (He) to the frequency of the modulating signal itself (H symbol ). The phase difference d0 (t) obtained at the output of the subtractor circuit 14 satisfies the relation d0 (t) = 0 (t) -0 (t-T)

o t désigne l'instant présent et T la période du signal modu-  where t is the present moment and T is the period of the modu-

lant, cette période étant la même que la période symbole décrite précédemment. Les échantillons de phase différentielle d0(t) sont transmis à l'entrée du bloc de mémorisation 3. Ce bloc, qui est représenté à la figure 9 comprend une mémoire vive à accès Il aléatoire 15 adressée par un sélecteur d'adresse 16 et par la sortie d'un circuit soustracteur 17. La mémoire 15 permet l'enregistrement et la relecture des échantillons de la phase  this period being the same as the symbol period described above. The differential phase samples d0 (t) are transmitted to the input of the storage block 3. This block, which is represented in FIG. 9, comprises random access random access memory 15 addressed by an address selector 16 and by the output of a subtractor circuit 17. The memory 15 allows the recording and the reading of the samples of the phase

différentielle d0 () obtenus du bloc de calcul 1. Le sélec-  Differential d0 () obtained from the calculation block 1. The selection

dlúú6retteUe d(t) otnsd teur 16 comporte deux entrées. Une première entrée reçoit le numéro de l'horloge de décodage, l'autre est reliée à la sortie  There are two inputs to the number of transmitters. One input receives the number of the decoding clock, the other is connected to the output

d'un compteur d'échantillon 18. Le circuit soustracteur 17 com-  of a sample counter 18. The subtractor circuit 17 com-

porte deux entrées d'opérandes. Une première entrée d'opérande  carries two operand inputs. A first operand entry

marquée (+) est reliée à la sortie d'un compteur de symbole 19.  marked (+) is connected to the output of a symbol counter 19.

La deuxième entrée d'opérande marquée (-) reçoit sous la forme d'un mot binaire le nombre de symboles L sur lequel porte les calculs statistiques décrits précédemment. Le compteur de symbole 19 progresse au rythme d'impulsions fournies par un circuit diviseur 20, ce circuit 20 effectuant une division par  The second operand entry marked (-) receives in the form of a binary word the number of symbols L on which the statistical calculations described above relate. The symbol counter 19 progresses at the rate of pulses provided by a divider circuit 20, this circuit 20 dividing by

le nombre N d'échantillons contenus dans un symbole de la fré-  the number N of samples contained in a symbol of the frequency

quence d'échantillonnage Fe.sampling frequency Fe.

Pour retrouver les informations, notamment le rythme et les caractères de la modulation, il est nécessaire que le signal modulant reçu et la phase différentielle d0(t) calculée,  In order to retrieve the information, in particular the rhythm and the characters of the modulation, it is necessary that the modulating signal received and the differential phase d0 (t) calculated,

subissent un sur-échantillonnage à décalage constant. Cet échan-  undergo constant oversampling. This exchange

tillonnage est choisi N fois supérieur à la fréquence symbole et le décalage entre échantillons est de 360/N degrés de la phase  sampling is chosen N times higher than the symbol frequency and the difference between samples is 360 / N degrees of the phase

du signal modulant.of the modulating signal.

Dans ce but, le bloc de calcul de l'horloge de synchroni-  For this purpose, the calculation block of the synchronization clock

sation 4 opère par traitement glissant sur les symboles consécu-  sation 4 operates by sliding treatment on the consecutive symbols

tifs correspondant à la longueur du traitement statistique.  corresponding to the length of the statistical processing.

Pour satisfaire à ces conditions, la mémoire 15 est orga-  To satisfy these conditions, the memory 15 is organized

nisée pour stocker N x L échantillons de la phase différentielle et son fonctionnement est simnilaire à celui d'un registre à décalage. Sa structure est de préférence celle d'une mémoire à  It is used to store N x L samples of the differential phase and its operation is similar to that of a shift register. Its structure is preferably that of a memory

accès aléatoire pour permettre un fonctionnement souple en éva-  random access to allow flexible operation

sion de fréquence ou en mode de transmission de l'information  Frequency or information transmission mode

par paquets.in packages.

L'adressage de la mémoire 15 est réalisé à l'aide des  The addressing of the memory 15 is carried out using the

circuits 16 à 20.circuits 16 to 20.

Le sélecteur 16 assure la commutation entre deux modes distincts de fonctionnement en écriture ou en lecture de la  The selector 16 switches between two distinct modes of operation in writing or reading the

mémoire 15.memory 15.

Le mode de fonctionnement en écriture permet l'enregistre-  The write operation mode allows recording

ment dans la mémoire 15 des échantillons de phase différentielle  in the memory 15 of differential phase samples

d0t provenant du bloc de calcul 1.d0t from calculation block 1.

L'adressage est défini pour permettre à chaque dernier  Addressing is defined to allow each last

échantillon d0(t) qui arrive à un instant to, de pren-  sample d0 (t) arriving at a moment to, of taking

dre la place de celui qui a été enregistré au temps t = t0-LT c'est-àdire L symboles plutôt. Le repérage de la o  instead of the one that was recorded at time t = t0-LT ie L symbols instead. The location of the o

case mémoire concernée est fourni par les contenus des comp-  concerned memory box is provided by the contents of the

teurs 18, 19 et 20. Dans le mode de fonctionnement en lecture, l'échantillon de la phase différentielle d0'(t) occupant la place du prochain à venir est dirigé vers le bloc de calcul de  In the read operation mode, the sample of the differential phase d0 '(t) occupying the place of the next to come is directed to the calculation block of

l'horloge de synchronisation 6. Cependant, le mode de fonctionne-  synchronization clock 6. However, the mode of operation

ment en lecture est aussi provoqué pour transmettre l'échantil-  Reading is also used to convey the sample.

lon de phase différentielle d0(t) au décodeur 5 dont le (t) numéro d'horloge a été reconnu ayant la plus forte probabilité d'être celui correspondant. à l'horloge de synchronisation. Le fonctionnement combiné du sélecteur 16 et du soustracteur 17 permet de faire travailler la mémoire en mode d'adressage par  a differential phase of time d0 (t) to the decoder 5 whose (t) clock number has been recognized having the highest probability of being the corresponding one. to the synchronization clock. The combined operation of the selector 16 and the subtractor 17 makes it possible to operate the memory in the addressing mode.

paquets, le sélecteur 10 étant commandé pour sélectionner l'hor-  packets, the selector 10 being controlled to select the hor-

loge de décodage, l'entrée notée (-) du sélecteur 11 recevant un nombre binaire compris entre zéro et L.  decoding box, the noted input (-) of the selector 11 receiving a binary number between zero and L.

Le bloc de calcul de l'horloge de synchronisation repré-  The calculation block of the synchronization clock represents

senté à la figure 10 se compose de 4 parties.  shown in Figure 10 consists of 4 parts.

La première partie comprend un dispositif de codage 21 formée par une mémoire morte programmable ou tout dispositif  The first part comprises an encoding device 21 formed by a programmable read only memory or any device

équivalent permettant le codage des échantillons de phase diffé-  equivalent for coding the different phase samples.

rentielle. Le codage est effectué en appliquant la fonction coit  -competitive. Coding is done by applying the function coit

décrite précédemment A chaque échantillon de phase dIfféren-  previously described for each phase sample of

tielle d0(t. La mémoire du dispositif de décodage 21 est adressée d'une part, par l'échantillon de phase arrivant d0(t) et par l'échantillon déjà mémorisé dans la mémoire 15  The memory of the decoding device 21 is addressed on the one hand by the incoming phase sample d 0 (t) and by the sample already stored in the memory 15.

au temps t = to-LT.at time t = to-LT.

La deuxième partie comprend un circuit additionneur 22 et  The second part includes an adder circuit 22 and

une mémoire vive 23.a RAM 23.

La mémoire 23 a un rôle d'accumulateur pour le circuit  The memory 23 has a role of accumulator for the circuit

additionneur 22. Elle comprend une pile de N registres accumula-  adder 22. It comprises a stack of N accumulated registers

teurs organisée dans le mode FIFO. Le circuit additionneur 22 ajoute à chaque donnée lue sortant par le dernier registre de la  organized in the FIFO mode. The adder circuit 22 adds to each data read out by the last register of the

pile les transformées (C.d0(t) et Cd0'(t)) par les fonc-  stack the transforms (C.d0 (t) and Cd0 '(t)) by the functions

tions coût décrites précédemment, des échantillons de phase  described previously, phase samples

différentielle d0(t) et d0' (t). Chaque résultat de l'ad-  differential d0 (t) and d0 '(t). Each result of the ad-

dition calculée par le circuit additionneur 22 est mémorisé dans le premier registre de la pile, les contenus de chaque registre accumulateur de la mémoire 23 étant poussés successivement dans les registres suivants de la pile à chaque nouveau résultat fourni par le circuit additionneur 22, additions et décalages  The output calculated by the adder circuit 22 is stored in the first register of the stack, the contents of each accumulator register of the memory 23 being successively pushed into the following registers of the stack at each new result supplied by the adder circuit 22, additions and offsets

ayant lieu à la fréquence d'échantillonnage N/T.  taking place at the sampling frequency N / T.

De la sorte, à la somme des L derniers coûts, obtenus pour chaque suite d'échantillons espacés de N, est retranchée le coût C.d0'(t) sortant de la mémoire 15 et ajouté le coût (t)  In this way, at the sum of the last L costs, obtained for each series of samples spaced from N, the cost C.d0 '(t) coming out of the memory 15 is subtracted and the cost (t) added.

entrant C.d0(t) dans la mémoire 15.  entering C.d0 (t) in the memory 15.

La troisième partie du bloc de calcul de l'horloge de synchronisation comprend une mémoire tampon 24, un circuit comparateur de supériorité 25 et un registre tampon 26. Elle a pour fonction de repérer dans les N sommes des coûts, qui sont constamment mises à jour dans la mémoire 23 par le circuit additionneur 22, celle qui donne une amplitude maximale, ce repérage ayant lieu en temps réel avec le débit binaire de la modulation, c'est-A-dire à la fréquence symbole 1/T. Chaque somme de coût maximal est mémorisée dans la mémoire 24, o elle  The third part of the calculation block of the synchronization clock comprises a buffer memory 24, a comparator circuit of superiority 25 and a buffer register 26. Its function is to locate in the N sums costs, which are constantly updated. in the memory 23 by the adder circuit 22, that which gives a maximum amplitude, this marking occurring in real time with the bit rate of the modulation, that is to say at the symbol frequency 1 / T. Each maximum cost sum is stored in the memory 24, where it

reste tant qu'une nouvelle somme n'est pas trouvée pour la rem-  remain until a new sum is found for the replacement.

placer. Cette mémorisation est cormmandée par le circuit compara-  to place. This memorization is determined by the comparison circuit.

teur de supériorité 25 qui compare A tout instant le contenu de  superiority 25 which compares at any moment the content of

la mémoire tampon 24 avec.chacune des sommes des coûts calcu-  the buffer memory 24 with each of the sums of the costs

lés par le circuit additionneur 22. Le circuit comparateur de  by the adder circuit 22. The comparator circuit

supériorité 25 fournit également un signal de commande au regis-  superiority also provides a control signal to the regis-

tre tampon 26 pour mémoriser chaque nouveau numéro d'échantil-  buffer 26 to memorize each new sample number.

lon qui donne lieu à un nouveau maximum de la fonction coût.  which gives rise to a new maximum of the cost function.

Tous les N échantillons, la mémoire 24 a en mémoire la somme des coûts la plus forte et le registre tampon 26 possède le numéro d'horloge associé à cette somme. Le numéro de l'hor- loge est alors transféré dans un registre tampon 27 relié au  All N samples, the memory 24 has in memory the sum of the highest costs and the buffer register 26 has the number of the clock associated with this sum. The number of the clock is then transferred to a buffer register 27 connected to the

registre tampon 26 et le processus précédent se répète.  buffer register 26 and the previous process is repeated.

La quatrième partie du bloc de calcul de l'horloge de synchronisation comprend une logique de commande 28 qui agit  The fourth part of the calculation block of the synchronization clock comprises a control logic 28 which acts

en fonction du numéro d'horloge mémorisé dans le registre tam-  according to the clock number stored in the tamper register.

pon 27.pon 27.

Suivant le type de modulation utlllsé, la logique de commande fournit au décodeur 5 le n0 de l'horloge de décodage  Depending on the type of modulation used, the control logic supplies the decoder 5 with the n0 of the decoding clock.

trouvé dans le registre tampon 27 et une information pour com-  found in the buffer register 27 and information to compare

mander le bloc de séquencement et d'asservissement 6 du démodu-  order the sequencing and servo block 6 of the

lateur. Le décodage de la phase différentielle est effectué par  freezer. The decoding of the differential phase is carried out by

le décodeur 5, celui-cl décode l'échantillon de phase différen-  decoder 5, this one decodes the different phase sample.

tielle dont le numéro d'horloge est celui retenu par la fonction coût  tielle whose clock number is the one retained by the cost function

Pour permettre au démodulateur de fonctionner avec plu- sieurs types de modulation différents une mémoire programmée  To enable the demodulator to operate with several different types of modulation a programmed memory

spécifique de chaque modulation peut être incluse dans le déco-  specific to each modulation may be included in the deco-

deur 5 et à la suite de cette mémoire, plusieurs types de cir-  5 and following this memory, several types of cir-

cuits de sortie pourront être envisagés, pour adapter le fonc-  out cooking could be considered, to adapt the function

* tionnement du démodulateur aux différents types de transmis-the demodulator to the different types of transmission

sions.sions.

Le procédé de démodulation et le démodulateur qui vien-  The demodulation process and the demodulator which comes

nent d'être décrits ont des performances acceptables si la dé-  to be described have acceptable performance if the

rive en fréquence de la porteuse reste faible. La dérive en fréquence sur la porteuse radio est liée à la différence de fréquence entre les horloges pilotes des postes émetteurs et récepteurs. Cette dérive peut être par exemple 'de + lkHz pour une fréquence porteuse de 100 MHz avec une fréquence d'horloge pilcte de 5 NlHz à + 10. A cela doit être ajouté ou retranché la dérive propre à l'effet Doppler qui est estimé pour les véhicules terrestres à +10 7fois la fréquence de la porteuse radio ce qui correspond dans l'exemple précédent à une dérive de +10 Hz. Pour les liaisons avion-sol ou entre avion la valeur de la dérive due à l'effet Doppler est plus importante et peut atteindre +2 10- 6 fois la fréquence de la porteuse radio, ce qui dans l'exemple précédent donne 200 Hz de dérive. Cet effet de dérive se traduit par un glissement positif ou négatif de la phase différentielle. Avec 1o par exemple une fréquence symbole F symbole de 25 KHz et une dérive A f estimée à + 1KHz on obtient /Af/F symbole = + 0,04 c'est-à-dire un glissement de 15 de la phase différentielle. De ce fait, la présence de dérives provoquent un décalage des caractères symboliques propres à la modulation de phase utilisée. Pour des dérives importantes, le procédé et le démodulateur décrits précédemment doivent être  Frequency bank of the carrier remains low. The frequency drift on the radio carrier is related to the difference in frequency between the pilot clocks of the transmitting and receiving stations. This drift can be, for example, + 1 kHz for a carrier frequency of 100 MHz with a pound clock frequency of 5 NlHz to +10. To this must be added or subtracted the drift specific to the Doppler effect which is estimated for terrestrial vehicles at +10 7 times the frequency of the radio carrier, which corresponds in the preceding example to a drift of +10 Hz. For airplane-ground or aircraft connections the value of the drift due to the Doppler effect is larger and can reach +2 10-6 times the frequency of the radio carrier, which in the previous example gives 200 Hz of drift. This drift effect results in a positive or negative slip of the differential phase. For example, with 1o a symbol frequency F symbol of 25 KHz and a drift A f estimated at + 1KHz we obtain / Af / F symbol = + 0.04, that is to say a slip of 15 of the differential phase. As a result, the presence of drifts causes an offset of the symbolic characters specific to the phase modulation used. For important drifts, the method and the demodulator described above must be

adaptés pour tenir compte de ces dérives et du fait que l'estima-  adapted to take account of these drifts and the fact that

tion de la dérive et de l'horloge d'échantillonnage doivent s'effectuer en des temps très courts inférieures à la durée des paliers des systèmes de transmission en évasion de fréquence contenant les données -utiles. Ce problème peut être résolu en  The drift and the sampling clock must be performed in very short times, less than the duration of the frequency evasion transmission systems containing the useful data. This problem can be solved by

effectuant une estimation simultanée de l'horloge d'échantillon-  performing a simultaneous estimation of the sample clock-

nage de réception et de la dérive de la porteuse. En fait, la dérive sur la porteuse peut être estimée au moyen du décentrage qui est observé sur la phase différentielle. De ce fait cette  reception and drift of the carrier. In fact, the drift on the carrier can be estimated by means of the decentering that is observed on the differential phase. As a result

dérive peut être estimée en degré par période symbole.  drift can be estimated in degrees per symbol period.

Au lieu d'utiliser une fonction coût paramétrée par l'instant d'échantillonnage de réception, le procédé mis en oeuvre utilise une fonction coût paramétrée par un vecteur dont les deux composantes sont l'horloge d'échantillonnage et la dérive. Il est possible de représenter cette fonction coût, le paramètre horloge d'échantillonnage étant fixé, puisque cette fonction est invariante par translation de ce paramètre. Cette  Instead of using a cost function parameterized by the reception sampling time, the implemented method uses a cost function parameterized by a vector whose two components are the sampling clock and the drift. It is possible to represent this cost function, the sampling clock parameter being fixed, since this function is invariant by translation of this parameter. This

fonction peut être représentée dans un espace à trois dimen-  function can be represented in a three-dimensional space

sions, un premier plan étant formé par l'axe des dérives sur la  sions, a foreground being formed by the axis of the drifts on the

porteuse et l'axe de la phase différentielle, l'axe des ordon-  carrier and the axis of the differential phase, the axis of the

nées représentant le coût étant perpendiculaire à ce plan. La même fonction coût décrite précédemment au regard des figures 4 à 6 peut alors être utilisée. Cette fonction sert de référence  representing the cost being perpendicular to this plane. The same cost function described above with respect to FIGS. 4 to 6 can then be used. This function serves as a reference

aux calculs car elle correspond au cas o la dérive sur la por-  calculations because it corresponds to the case where the drift on the por-

teuse est nulle. La fonction de référence peut être considérée comme la projection d'une fonction coût générale sur le plan d'équation: dérive = O. Les projetés de la fonction coût générale sur les plans d'équation dérive = Cte sont obtenues par translation du paramètre phase différentielle de la quantité donnée par la dérive.  is null. The reference function can be considered as the projection of a general cost function on the equation plane: drift = O. The projected of the general cost function on the equation planes drift = Cte are obtained by translation of the phase parameter differential of the amount given by the drift.

Une représentation des projections est montrée aux figu-  A representation of the projections is shown in FIGS.

res 11 et 12.res 11 and 12.

Le paramètre estimé est le paramètre qui maxirruse la  The estimated parameter is the parameter that maxirruse the

statique ainsi obtenue.static thus obtained.

Avec les notations précédentes et l'adjonction d'un para-  With the previous notations and the addition of a para-

mètre dérive de, l'estimation statistique (2) devient S(kde)=C(d(tno de)+ C(d0(tno dk)e) e tno,k) e(tn no&l,k),e +c(Â") (3) +'.. +C(d{(tno*L, k) de) Pour compenser l'effet de cette dérive et en estimer sa valeur en degrés par symbole, le bloc de calcul de l'horloge de synchronisation est modifié de la manière représenté à la figure  meter derives from, the statistical estimate (2) becomes S (kde) = C (d (tno of) + C (d0 (tno dk) e) e tno, k) e (tn no & l, k), e + c (Â ") (3) + '.. + C (d {(tno * L, k) de) To compensate for the effect of this drift and to estimate its value in degrees per symbol, the calculation block of the synchronization clock is modified in the manner shown in FIG.

13, o les éléments snimtlaires à ceux de la figure 10 sont repré-  13, where the elements that are similar to those of FIG.

sentés avec les mêmes références, par i'adjonction d'un compteur de dérive 29, et l'introduction de tables de codage des coûts dans le dispositif de codage 21 adressés par le compteur 29 pour  with the same references, by the addition of a drift counter 29, and the introduction of cost coding tables in the coding device 21 addressed by the counter 29 to

tenir compte du paramètre de dérive. Le bloc de calcul représen-  take into account the drift parameter. The calculation block represents

té à la figure 13 effectue pour chaque valeur discrète de la dérive en fréquence présumée, la somme des L derniers coûts  FIG. 13 performs for each discrete value of the presumed frequency drift the sum of the last L costs.

indexés par le même numéro de l'horloge d'échantillonnage.  indexed by the same number of the sampling clock.

Ce calcul est effectué par l'additionneur 22 et la mé-  This calculation is carried out by the adder 22 and the

moire 23 de façon similaire à celui exécuté par le bloc de cal-  moire 23 in a similar way to that performed by the block of cal-

cul de la figure 10 excepté cependant en ce qui concerne le nombre de sommes partielles à comparer qui est égal à N fois le  Figure 10 except for the number of partial sums to be compared which is equal to N times the

nombre nd de valeurs discrète de dérive prises en compte.  number nd discrete values of drift taken into account.

Pour cela la mémoire 23 doit contenir autant de piles de regis-  For this purpose the memory 23 must contain as many stacks of registers

tres qu'il y a de nombre nd de valeurs discrètes de dérives.  There are many nd values of discreet drifts.

La mémoire tampon 24 mémorise comme précédemment la somme des coûts de valeur maximale, cette dernière étant indexée à la fois avec le numéro de l'horloge d'échantillonnage et la valeur  The buffer memory 24 stores as before the sum of the maximum value costs, the latter being indexed at the same time with the number of the sampling clock and the value

présumé de la dérive.presumed drift.

Sur le schéma de la figure 13, la valeur présumée de la dérive est transmise par le compteur de dérive 29 à l'intérieur du registre tampon 26. Le registre tampon 26 possède de la  In the diagram of FIG. 13, the presumed value of the drift is transmitted by the drift counter 29 inside the buffer register 26. The buffer register 26 possesses

sorte à la fin de période symbole de référence la valeur présu-  at the end of the reference symbol period the presumptive value

mée de la dérive et du numéro d'horloge qui ont donné la somme des L derniers coûts la plus forte, c'est-à-dire une parmi les  of the drift and the number of the clock which gave the sum of the L last costs the strongest, that is to say one among the

Nnd sommes. Ces valeurs sont transmises cormmre sur la fi-  Nnd are. These values are transmitted cormmre on the fi

gure 10 dans le registre tampon 27. Pour permettre le décodage des symboles le décodeur 5 de la figure 7 doit recevoir le o les éléments de phase différentielle affectés du bon numéro d'horloge de décalage fourni par la logique de commande 28 et la valeur de la dérive en fréquence également contenue dans le registre tampon 27 et fournie par la logique de commande 28. La valeur de la dérive en fréquence est appliquée à une entrée du décodeur 5 pour lui permettre d'effectuer une translation de  10 to the buffer register 27. To enable the decoding of the symbols, the decoder 5 of FIG. 7 must receive the assigned differential phase elements of the correct offset clock number provided by the control logic 28 and the value of FIG. the frequency drift also contained in the buffer register 27 and supplied by the control logic 28. The value of the frequency drift is applied to an input of the decoder 5 to allow it to perform a translation of

la phase différentielle des symboles à décoder.  the differential phase of the symbols to be decoded.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé de démodulation de signaux numérique d'ampli-  1. Method for demodulating digital amplifier signals tude d'enveloppe constante et modulés en phase et/ou en fré-  constant envelope study and modulated in phase and / or frequency quence de façon continue, les signaux numériques étant compo-  continuously, digital signals being sés par des suites de symboles de même durée T et juxtaposés les uns aux autres dans le temps, les symboles étant transmis au moyen de sauts de phase et/ou de fréquence, caractérisé en ce qu'il consiste: - à détecter (1) la phase du signal modulé sous la forme d'un signal d'amplitude variable fonction des variations de phase du signal modulant;  by sequences of symbols of the same duration T and juxtaposed with each other in time, the symbols being transmitted by means of phase jumps and / or frequency, characterized in that it consists: - to detect (1) the phase of the modulated signal in the form of a variable amplitude signal as a function of the phase variations of the modulating signal; - à échantillonner (7), suivant une période d'échantillon-  - to sample (7), according to a sampling period- nage égale à T/N, la phase du signal modulé détecté, à l'inté-  equal to T / N, the phase of the modulated signal detected, at the inte- rieur de chaque durée symbole T au moyen d'un peigne d'impul-  each T symbol period by means of a pulse comb. sions d'échantillonnage obtenu à partir de N impulsions d'horlo-  sampling samples obtained from N clock pulses ges régulièrement espacées d'un Intervalle de temps égal à T/N - à calculer (1;8-14) l'angle de phase différentielle d0 séparant chaque échantillon de phase d'un symbole courant détecté, de l'échantillon de même rang situé dans le symbole détecté au temps symbole précédent; - à coder (21) chaque angle de phase différentielle d0 en lui attribuant un coût de codage dépendant de son amplitude; - à calculer (22, 23) les sommes des coûts de codage pour les échantillons de même rang appartenant à un nombre déterminé L de symboles consécutifs; - à identifier (24, 25), parmi les N sommes obtenues celle qui donne le résultat le plus grand en mémorisant le rang occupé dans chaque symbole par les échantillons correspondants;  regularly spaced a time interval equal to T / N - to calculate (1; 8-14) the differential phase angle d0 separating each phase sample from a detected current symbol, of the sample of the same rank located in the detected symbol at the previous symbol time; - to code (21) each differential phase angle d0 by assigning it a coding cost depending on its amplitude; calculating (22, 23) the sums of the coding costs for the samples of the same rank belonging to a determined number L of consecutive symbols; - to identify (24, 25), among the N s obtained obtained the one that gives the largest result by memorizing the rank occupied in each symbol by the corresponding samples; - à prendre (26) comme horloge de synchronisation symbo-  to take (26) as a symbol synchronization clock les, pour définir les instants de synchronisation du démodula-  the, to define the synchronization instants of the demodula- teur, l'horloge qui dans le peigne d'impulsions possède le même rang que le rang de l'échantillon mémorisé; - et à décoder (5) l'angle de phase différentielle qui  the clock which in the pulse comb has the same rank as the rank of the stored sample; - and to decode (5) the differential phase angle which possède le même rang que l'échantillon mémorisé.  has the same rank as the stored sample. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coût de codage à une valeur maximum lorsque l'angle de  2. Method according to claim 1, characterized in that the coding cost to a maximum value when the angle of phase différentielle calculé correspond aux instants de synchro-  Calculated differential phase corresponds to the instants of synchro- nisation du démodulateur et une valeur nulle au milieu de l'ln-  the demodulator and a null value in the middle of the ln- tervalle compris entre les instants de synchronisation consécu- tifs.  interval between the consecutive synchronization instants. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la loi de variation du coût de codage entre une valeur nulle3. Method according to claim 2, characterized in that the law of variation of the coding cost between a zero value et une valeur maximum est linéaire.  and a maximum value is linear. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la loi de variation du coût de codage entre une valeur nulle  4. Method according to claim 2, characterized in that the law of variation of the coding cost between a zero value et une valeur maximum est représentée par une fonction polygo-  and a maximum value is represented by a polygo- niale.  niale. 5. Démodulateur pour la mise en oeuvre du procédé selon5. Demodulator for implementing the method according to l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce  any of claims 1 to 4, characterized in that qu'il comprend: un étage de mise en forme (7) pour détecter la phase du signal modulé sous la forme d'un signal d'amplitude variable fonction des variations de phase du signal modulant et échantillonner le signal d'amplitude variable obtenu suivant la période d'échantillonnage T/N, un bloc de calcul (1) de l'angle de phase différentielle d0 séparant chaque échantillon de phase d'un symbole courant détecté de l'échantillon de même rang situé dans le symbole détecté au temps symbole précédent, un bloc de mémorisation (3, 15) pour mémoriser pendant une durée de L symboles chaque échantillon de phase différentielle d0, un dispositif de codage (2)1 pour coder chaque angle de phase différentielle fourni par le bloc de calcul, et l'angle de  it comprises: a shaping stage (7) for detecting the phase of the modulated signal in the form of a variable amplitude signal as a function of the phase variations of the modulating signal and sampling the variable amplitude signal obtained according to the sampling period T / N, a calculation block (1) of the differential phase angle d0 separating each phase sample from a detected current symbol of the sample of the same rank located in the detected symbol at the symbol time previous, a storage block (3, 15) for storing for a period of L symbols each differential phase sample d0, an encoding device (2) 1 for encoding each differential phase angle provided by the calculation block, and angle of phase différentielle de même rang mémorisé dans le bloc de mémo-  differential phase of the same rank stored in the memory block risation (3, 15) calculé L symboles plutôt, en leur attribuant  (3, 15) calculated L symbols rather, attributing them un coût de codage dépendant de leur amplitude, un circuit addi-  a coding cost depending on their amplitude, an additional circuit tionneur-accumulateur (22, 23) pour soustraire entre eux les coûts calculés par le dispositif de codage et séparés dans le temps de la durée de L symboles, et ajouter au résultat de la  accumulator (22, 23) to subtract from one another the costs calculated by the coding device and separated in time from the duration of L symbols, and to add to the result of the soustraction pendant la durée de L symboles, les coûts de co-  subtraction for the duration of L symbols, the costs of dage obtenus pour les échantillons de même rang à l'intérieur de  obtained for samples of the same rank within chaque symbole, un circuit de comparaison (24, 25) pour identi-  each symbol, a comparison circuit (24, 25) for identifying fier, parmi les N sommes obtenues celle qui donne le résultat le plus grand, un registre tampon (27) pour mémoriser le rang occupé dans chaque symbole par l'échantllon qui a contribué à l'obtention du résultat le plus grand, une logique de commande  proud, among the N s obtained obtained the one that gives the largest result, a buffer register (27) to memorize the rank occupied in each symbol by the sample which contributed to obtaining the largest result, a logic of order (28) pour sélectionner l'horloge de synchronisation dont l'impul-  (28) to select the synchronization clock whose pulse sion dans le peigne de raie possède le même rang que le rang de l'échantillon mémorisé et un décodeur (5) pour décoder l'angle  in the line comb has the same rank as the rank of the stored sample and a decoder (5) to decode the angle de phase différentielle qui possède le même rang que l'échantil-  differential phase which has the same rank as the sample Ion mémorisé dans le registre tampon (27).  Ion stored in the buffer register (27). 6. Démodulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de codage (21) comprend une mémoire morte  6. Demodulator according to claim 5, characterized in that the coding circuit (21) comprises a read-only memory. programmable pour mémoriser sous la forme de tables les diffé-  programmable to memorize in table form the differences rents coûts à attribuer à chaque angle de phase différentielle  the costs to be attributed to each differential phase angle calculé par le bloc de calcul.calculated by the calculation block. 7. Démodulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un compteur de dérive (29) pour estimer la dérive de la fréquence de l'onde porteuse, pour adresser les  7. Demodulator according to claim 6, characterized in that it comprises a drift counter (29) for estimating the drift of the frequency of the carrier wave, to address the tables de coût en fonction de la dérive estimée.  cost tables according to the estimated drift. 8. Démodulateur selon la revendication 6, caractérisé en  8. Demodulator according to claim 6, characterized in ce que le compteur de dérive (29) transmet la valeur de la dé-  the drift counter (29) transmits the value of the rive estimée au décodeur (5) au travers du registre tampon (27)  estimated bank to the decoder (5) through the buffer register (27) et de la logique de commande (28) pour effectuer une transla-  and control logic (28) for performing a transla- tion égale à la valeur de la dérive de la phase différentielle  equal to the drift value of the differential phase des symboles à décoder.symbols to decode. 9. Démodulateur selon les revendications 8 et 9, caracté-  9. The demodulator according to claims 8 and 9, characterized risé en ce que le clrcuit-additionneu;r-accumulateur (22, 23) permet l'exécution de N x nd sommes, nd étant égal au  ris en ris en en en en en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en sommes en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en nombre discret de dérive fourni par le compteur de dérive (29).  discrete number of drift provided by the drift counter (29).
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